트랜잭션 AOP @Transactional 사용 시 주의사항

트랜잭션이란?

트랜잭션이란 데이터베이스의 상태를 변화시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업이 단위, 일련의 연산들을 의미합니다.

트랜잭션(Transaction)이란?

 

스프링에서는 JDBC, JPA 등 여러 데이터 접근 기술을 편리하게 사용하기 위해 트랜잭션 추상화(PlatformTransactionManager)을 제공합니다. 또 여러 데이터 접근 기술들(JDBC, Mybatis, JPA 등) 에 대한 트랜잭션 매니저를 PlatformTransactionManager의 구현체로 제공합니다. 

 

PlatformTransactionManager.interface 

public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {


   TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition)
         throws TransactionException;

   void commit(TransactionStatus status) throws TransactionException;

   void rollback(TransactionStatus status) throws TransactionException;

}

 

트랜잭션 인터페이스, 트랜잭션 템플릿을 이용한 Service 계층의 Transaction 문제 해결

여기에 더해서 스프링 부트는 어떤 데이터 접근 기술을 사용하는지 자동으로 인식해서 적절한 트랜잭션 매니저를 선택해서 스프링 빈으로 등록까지 해줍니다. 따라서 개발자는 트랜잭션 매니저를 선택하고 등록하는 과정도 생략할 수 있습니다.

 

트랜잭션 매니저는 DataSource를 주입받아 등록되는데 그렇다면 데이터베이스 서버에 대한 정보인 DataSource는 어떻게 설정할까?

두 가지 방법이 있습니다.
1. application.properties에 설정정보를 작성함으로써 스프링부트가 설정정보를 보고 자동으로 빈으로 등록하도록 유도 ✓
2. 직접 수동으로 빈 등록
 
주로 DataSource는 1번 방법을 통해 생성 및 주입합니다.

또 트랜잭션 매니저는 트랜잭션 매니저를 직접 작성해서 사용하는 방법과 간접적으로 어노테이션을 사용하는 방법 있습니다.

---

트랜잭션 매니저 사용 방법

1. 트랜잭션 매니저 직접 사용

트랜잭션 매니저 선언

@Service
public class MyService {
    @Autowired PlatformTransactionManager transactionManager;
    TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());

• 스프링 부트가 자동으로 등록한 트랜잭션 매니저를 사용합니다 by @Autowired 
• status는 commit, rollback 에서 사용됩니다.

트랜잭션 시작 - 커밋/롤백 

TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(new DefaultTransactionDefinition());

public void logic()
{
    try {
        //비즈니스 로직
        bizLogic(fromId, toId, money);
        transactionManager.commit(status); //성공시 커밋
    } catch (Exception e) { 
        transactionManager.rollback(status); //실패시 롤백
        throw new IllegalStateException(e);
    }
}

2. 간접적으로 어노테이션을 통해 사용

위 방법에서는 PlatformTransactionManager를 직접 사용하여 트랜잭션을 관리하고 있습니다. 하지만 @Transactional 어노테이션을 사용하면 이 코드를 더 간단하고 가독성 좋게 작성할 수 있습니다.

 

@Transaction 

Spring 트랜잭션 AOP - @Transactional 사용

 

@Service
public class MyService {
	
    @Transactional
    public void logic()
    { 
    	bizlogic();
        ...
    }
}

@Transactional 도입 시 동작방식   

메소드나 클래스 레벨에 @Transactional을 걸어주면 

 

1. AOP 프록시에서스프링 부트를 통해 자동으로 빈으로 등록된 트랜잭션 매니저를 사용해 등록된 DataSource를 통해 커넥션을 생성해서 트랜잭션 동기화 매니저에 보관하고 트랜잭션을 시작합니다.

 

2. 트랜잭션 처리로직에서 실제 비즈니스로직을 호출하여 트랜잭션을 실행하는데 이 때 리포지토리에서는 동기화 매니저에 등록된 커넥션을 얻어 비즈니스 로직 실행합니다.

 

3. AOP 프록시에서 트랜잭션에 성공하면 commit, 실패하면 rollback 합니다.

 

스프링의 트랜잭션 AOP는 @Transactional 어노테이션을 인식해서 트랜잭션을 처리하는 프록시를 적용해줍니다.

 

@Transactional 어노테이션을 사용해 트랜잭션을 처리하는 방법을 도입하면 코드가 매우 깔끔해지기 때문에, 스프링 개발자라면 꼭 사용방법과 알아두어야 합니다. 

 

지금부터 @Transactional을 사용할 때 주의해야 할 점들과 @Transactional의 옵션들에 대해서 알아보겠습니다.

---

트랜잭션 적용 확인하기

@Transactional 을 메소드나 클래스에 붙이면 해당 객체는 트랜잭션 AOP 적용의 대상이 됩니다. 따라서 실제 객체 대신에 트랜잭션을 처리해주는 프록시 객체가 스프링 빈에 등록되고, 해당 클래스를 주입을 받을 때에도 실제 객체 대신 프록시 객체가 주입됩니다.

 

AopUtils.isAopProxy(객체) 를 이용하면 대상 객체가 트랜잭션 AOP가 적용된 객체인지 확인할 수 있습니다. 

 

@Transactional 어노테이션을 통해 트랜잭션이 적용되고 있는지 확인하기 위한 방법 

TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive() 

static class BasicService
{
	@Transactional
    public void tx() {
        log.info("call tx");
        boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
        log.info("tx active = {}",txActive);
    }

    public void nonTx()
    {
        log.info("call nontx");
        boolean txActive = TransactionSynchronizationManager.isActualTransactionActive();
        log.info("tx active = {}",txActive);
    }
}

@Test
void txTest()
{
    basicService.tx();
    basicService.nonTx();
}

실행 결과

트랜잭션 적용 위치

스프링은 항상 더 구체적이고 자세한 것이 높은 우선 순위를 가집니다. 가령 @Transactional에 readOnly 옵션을 true로 클래스레벨에 적용하고, 메소드레벨에서 @Transactional readOnly 옵션을 false로 지정하면 해당 메소드는 readOnly 옵션이 false로 지정되는 것처럼 말이죠.

 

readOnly 옵션은 뒤에서 자세히 설명하겠지만, 여기서 간단히 말하자면 읽기 전용 트랜잭션을 적용한다고 생각하시면 됩니다.

해당 트랜잭션에 읽기 전용 트랜잭션이 적용되었는지 확인하는 방법은

TransactionSynchronizationManager.isCurrentTransactionReadOnly() 메소드를 통해 확인할 수 있습니다.

 

추가적으로 @Transactional은 클래스나 메소드 뿐만 아니라 인터페이스에도 적용할 수 있는데, 인터페이스에 사용하는 것은 권장되진 않습니다. 적용하게 된다면 인터페이스가 가장 덜 구체적인 레벨이기 때문에 가장 낮은 우선순위를 가집니다.

---

트랜잭션 AOP @Transactional 사용 시 주의사항 1 - 프록시 내부 호출

결론적으로 말하자면 동일 클래스 내부에 존재하는 메소드1과 메소드2가 있다고 가정할 때,  @Transactional이 적용되지 않은 메소드1에서 내부 호출로 @Transactional이 적용된 메소드2를 호출을 하게 되면 메소드2에는 @Transactional이 적용되지 않습니다.  

 

왜 그런걸까요? 구조를 살펴보면

@Transactional이 적용된 메소드는

1. AOP 프록시 가짜 객체에서 @Transactional이 붙은 해당 메소드를 실행하고

2. 실제 객체를 호출되어 동작합니다. 

만약 @Transactional이 적용되지 않은 메소드를 호출하면 트랜잭션이 적용되어 있지 않기 때문에 가짜 객체를 통해 실제 객체가 호출되는 것이 아니라, 곧바로 실제 객체가 호출되어 실제 객체의 메소드를 실행하게 됩니다.

따라서 @Transactional이 붙어있다 하더라도 실제 객체에서는 이를 인식하지 못하기 때문에 트랜잭션이 적용되지 않습니다.

해결법

이 문제를 해결하기 위해서는 클래스를 분리해주면 됩니다.

트랜잭션이 적용되지 않은 메소드1과 트랜잭션이 적용된 메소드2를 한 클래스 내에 설정하는 것이 아닌 트랜잭션이 적용된 메소드를 따로 분리함으로써 해결할 수 있습니다.

---

트랜잭션 AOP @Transactional 사용 시 주의사항 2 - public 메소드

@Transactional은 public 메소드에만 적용되도록 기본 설정이 되어 있기 때문에 그 외의 접근 제어자에는 적용되지 않습니다.

 

@Transactional을 적용하면 가짜 프록시 객체가 만들어 지는데, public이 아닌 다른 접근제어자로 막아둔다면 프록시 객체가 생성되지 않을 수 있는 문제가 발생합니다.

이러한 혼란을 방지하기 위해 스프링은 일반적으로 public 메소드에만 @Transactional 어노테이션을 적용하도록 설정되어 있습니다.

---

트랜잭션 AOP @Transactional 사용 시 주의사항 3 - 초기화 시점

@PostConstruct와 @Transactional을 함께 사용하면 트랜잭션이 적용되지 않습니다.

 

함께 적용하게 되면 @PostConstruct로 초기화 코드가 먼저 호출된 이후에 그 다음에 트랜잭션 AOP가 적용되기 때문에 트랜잭션이 적용되지 않습니다.

 

초기화 이후 코드가 호출되기 전에 트랜잭션 AOP를 적용시키고 싶다면 @PostConstruct대신 @EventListener(value = ApplicationReadyEvent.class)를 적용하면 됩니다. 

 

@EventListener 어노테이션은 스프링 프레임워크에서 제공하는 어노테이션 중 하나로, 이벤트를 수신하고 처리하는 메소드를 정의할 때 사용됩니다.

@EventListener 어노테이션은 메소드에 적용되며, 메소드가 이벤트를 수신할 수 있도록 합니다.
이벤트는 스프링 애플리케이션에서 발생하는 다양한 이벤트 중 하나일 수 있으며, 예를 들어 ApplicationReadyEvent는 스프링 애플리케이션이 시작되고 초기화되고 준비된 후 발생하는 이벤트입니다.

---

<정리>

트랜잭션 AOP의 동작방식을 다시 한번 살펴보았습니다.

 

@Transactional 어노테이션이 적용된 메소드가 실행될 때, 스프링은 프록시 객체를 생성하여 이 메소드를 감싸고, 프록시 객체가 트랜잭션 처리를 수행하도록 합니다. 이때 프록시 객체의 내부 동작 방식은 대략적으로 다음과 같습니다.

1. @Transactional 어노테이션이 적용된 메소드가 호출되면, 스프링은 프록시 객체를 생성합니다.
2. 프록시 객체는 원본 객체를 참조하고, 원본 메소드를 호출하기 전에 트랜잭션을 시작합니다.
3. 원본 메소드가 실행되면, 프록시 객체는 해당 메소드를 호출하고, 메소드 실행 결과를 반환합니다.
4. 원본 메소드의 실행이 정상적으로 종료되면, 프록시 객체는 트랜잭션을 커밋합니다. 이때, 커밋이 실패하면 롤백합니다.
5. 원본 메소드의 실행 중 예외가 발생하면, 프록시 객체는 트랜잭션을 롤백합니다.

위와 같은 방식으로 @Transactional 어노테이션이 적용된 메소드를 실행하면, 해당 메소드가 실행되는 동안에는 하나의 트랜잭션으로 묶여서 데이터베이스 작업 등의 일괄 처리 작업을 안전하게 수행할 수 있습니다.

또한 스프링은 AOP(Aspect Oriented Programming)을 사용하여 @Transactional 어노테이션이 적용된 메소드를 프록시 객체로 감싸고, 트랜잭션 처리를 수행합니다.

 

이때, AOP를 사용하면 프록시 객체를 생성하는 시점에서 메소드의 접근 제어자에 따라 프록시 객체의 생성 방식이 결정됩니다.

public 메소드에는 프록시 객체를 생성할 수 있지만, private 메소드에는 프록시 객체를 생성할 수 없으므로, private 메소드에는 @Transactional 어노테이션이 적용되어도 트랜잭션 처리가 수행되지 않습니다.

 

• @Transactional을 사용할 때 주의해야 할 점들에 대해서 알아보았습니다.
  • @Transactional은 Proxy로 동작한다는 것을 기억합시다.
  • @Transactional은 public 메소드에만 적용됩니다.
  • @PostConstruct와 @Transactional을 같이 적용하게되면 트랜잭션이 AOP가 적용되지 않습니다.

 

---

<참고자료>

 

스프링 DB 2편 - 데이터 접근 활용 기술 - 인프런 | 강의

 

Proxy형태로 동작하는 JPA @Transactional